Mémento sur l utilisation des pompes et des débitmètres

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1 Mémento sur l utilisation des pompes et des débitmètres Yves Cloutier Louis Lazure ÉTUDES ET RECHERCHES R-352 RAPPORT

2 TRAVAILLENT POUR VOUS MISSION Solidement implanté au Québec depuis l980, l Institut de recherche Robert-Sauvé en santé et en sécurité du travail (IRSST) est un organisme de recherche scientifique reconnu internationalement pour la qualité de ses travaux. NOS RECHERCHES travaillent pour vous! Contribuer, par la recherche, à la prévention des accidents du travail et des maladies professionnelles ainsi qu à la réadaptation des travailleurs qui en sont victimes. Offrir les services de laboratoires et l expertise nécessaires à l action du réseau public de prévention en santé et en sécurité du travail. Assurer la diffusion des connaissances, jouer un rôle de référence scientifique et d expert. Doté d un conseil d administration paritaire où siègent en nombre égal des représentants des employeurs et des travailleurs, l IRSST est financé par la Commission de la santé et de la sécurité du travail. POUR EN SAVOIR PLUS... Visitez notre site Web! Vous y trouverez une information complète et à jour. De plus, toutes les publications éditées par l IRSST peuvent être téléchargées gratuitement. Pour connaître l actualité de la recherche menée ou financée par l IRSST, abonnez-vous gratuitement au magazine Prévention au travail, publié conjointement par l Institut et la CSST. Abonnement : IRSST - Direction des communications 505, boul. De Maisonneuve Ouest Montréal (Québec) H3A 3C2 Téléphone : (514) Télécopieur : (514) publications@irsst.qc.ca Institut de recherche Robert-Sauvé en santé et en sécurité du travail, décembre 2003.

3 Mémento sur l utilisation des pompes et des débitmètres Yves Cloutier et Louis Lazure Hygiène du travail, IRSST ÉTUDES ET RECHERCHES RAPPORT Cliquez recherche Cette publication est disponible en version PDF sur le site Web de l IRSST. Cette étude a été financée par l IRSST. Les conclusions et recommandations sont celles des auteurs.

4 CONFORMÉMENT AUX POLITIQUES DE L IRSST Les résultats des travaux de recherche publiés dans ce document ont fait l objet d une évaluation par des pairs.

5 Table des matières Avant-propos...1 Introduction...2 Conformité aux normes...3 Liste des abréviations et des symboles...3 Masse volumique d un gaz...4 Débit massique et débit volumique...4 Notion de volumes équivalents...5 Notion de débits équivalents...5 Paramètres environnementaux importants...6 Variation de la température en fonction de l élévation (altitude ou profondeur)...6 Variation de la pression avec l élévation (altitude ou profondeur)...7 Variation de la masse volumique en fonction de l élévation (altitude ou profondeur)...8 Conditions normales et standard...9 Débitmètres et leurs équations de correction...9 Débitmètre à fil chaud...10 Débitmètre à film de savon ou burette...10 Débitmètre à orifice...11 Rotamètres...12 Facteurs de correction pour le rotamètre...14 Pompes et leurs équations...16 Pompes...16 Pompe à débit volumique constant...17 Pompe à débit massique constant...18 Pompe mixte...18 Étalonnage et ajustement du débit des pompes...20 Évaluation des erreurs critiques...22 Conclusion...24 Bibliographie...24 Annexe A Description des approches dose et concentration...26 Annexe B Calcul des erreurs...36

6 Annexe C - Cas particulier (Milieu à 35 C)...38 Annexe D - Cas particulier (Milieu à 0 C)...40 Annexe E - Cas particuliers (mines)...42 Liste des tableaux Tableau 1 : Ajustement du débit à 1,7L/min et débitmètre étalonné à TPN...38 Tableau 2 : Ajustement du débit à 1,7 L/min et débitmètre étalonné dans des conditions standards...38 Tableau 3 : Ajustement à 1,64 L/min avec un débitmètre étalonné à TPN...39 Tableau 4 : Ajustement à 1,64 L/min avec un débitmètre étalonné dans des conditions standards...39 Tableau 5 : Ajustement du débit à 1,7L/min et débitmètre étalonné à TPN...40 Tableau 6 : Ajustement du débit à 1,7 L/min et débitmètre étalonné dans des conditions standards...40 Tableau 7 : Ajustement à 1,86 L/min avec un débitmètre étalonné à TPN...41 Tableau 8 : Ajustement à 1,86 L/min avec un débitmètre étalonné dans des conditions standards...41 Tableau 9 : Ajustement du débit à 1,7L/min et débitmètre étalonné à TPN...43 Tableau 10 : Ajustement du débit à 1,7 L/min et débitmètre étalonné dans des conditions standards...44 Tableau 11 : Ajustement à 2,1 L/min avec un débitmètre étalonné à TPN...44 Tableau 12 : Ajustement à 2,1 L/min avec un débitmètre étalonné dans des conditions standards...45 Tableau 13 : Ajustement du débit à 1,7L/min et débitmètre étalonné à TPN...46 Tableau 14 : Ajustement du débit à 1,7 L/min et débitmètre étalonné dans des conditions standards...46 Tableau 15 : Étalonnage par simulation de la pression en surface et ajustement à 1,64 L/min...47 Tableau 16 : Étalonnage par simulation de pression et ajustement à 1,7 L/min...47

7 Mémento sur l utilisation des pompes et des débitmètres 1 Avant-propos Le présent document se veut un recueil où sont résumées et regroupées différentes informations essentielles à la détermination et à la mesure des débits d où son nom de mémento. Il a pour but premier de documenter les pratiques et les méthodes de l IRSST dans ce domaine. Il constitue à notre avis un outil de référence et de travail où sont expliqués, avec plus de détails, les origines et les pourquoi de certaines formules et recommandations du guide d échantillonnage des contaminants de l air. Il contient une vaste quantité d informations toutes reliées entre elles par une thématique commune de la mesure des débits. Il a pour but également, en expliquant aux utilisateurs l effet de conditions ambiantes sur certains équipements, de leur permettre une meilleure compréhension et utilisation de ces derniers. Différentes annexes décrivent plus spécifiquement à titre d exemples, comment des conditions environnementales extrêmes rencontrées dans certains milieux, comme celui des mines et des buanderies, peuvent affecter les débits mesurés et aspirés par ces équipements. Ce document, dont le rôle est de documenter et d agir en tant que mémoire, doit faire l objet d une mise à jour constante de façon à ce qu il reflète et explique le plus possible les pratiques et les connaissances utilisées par l IRSST dans le domaine de la mesure des débits.

8 2 Mémento sur l utilisation des pompes et des débitmètres Introduction Un des buts d une démarche en hygiène industrielle est de déterminer les concentrations de contaminants présents dans un milieu. Une fois déterminées, l intervenant peut ensuite comparer ces concentrations aux normes existantes par exemple celles prévues au RSST (Règlement sur la Santé et la Sécurité en milieu de Travail). Ces normes représentent des valeurs seuils à être respectées en tout temps. Pour évaluer les concentrations présentes dans un milieu, il est d usage de prélever sur des filtres ou des tubes les produits présents dans l air à l aide d un système d aspiration tel qu une pompe. Les concentrations des contaminants sont ensuite calculées à partir des masses analysées sur les échantillons et des volumes d échantillonnage. Les volumes échantillonnés sont calculés à partir des durées et des débits mesurés lors du prélèvement. La détermination des volumes échantillonnés est donc essentielle aux calculs exacts des concentrations ambiantes d un contaminant dans l environnement de travail. Elle implique, la conversion et la mesure de volumes ou des débits, mesurés par divers instruments dans certaines conditions d étalonnage, en volume ou débits équivalents dans d autres conditions. Ce document regroupe et documente l essentiel des connaissances de l IRSST dans ce domaine. Lorsqu un hygiéniste désire connaître les débits ou volume réels échantillonnés lors d un prélèvement, il doit en considérant les principes de fonctionnement des instruments qu il utilise, prévoir la façon dont les conditions ambiantes et d étalonnage affecteront ses mesures. Il doit aussi déterminer la façon dont ces résultats devront être transformés pour qu ils soient conformes à la législation en vigueur. Il pourra retrouver les informations nécessaires à son travail dans le guide d échantillonnage des contaminants de l air en milieu de travail. Toutefois les informations de ce guide représentent une synthèse de notions plus complexes que ce document veut expliquer et documenter. Dans quelques cas, on peut utiliser des équations pour décrire le comportement des instruments utilisés lors des prélèvements et connaître la façon dont les conditions ambiantes affecteront ces derniers. Il est ainsi possible de calculer les débits ou volumes réels ou équivalents à partir des débits affichés par ces instruments. Ce document démontre et explique certaines de ces équations qui nous sont connues. Il présente, définit et clarifie en premier toute une série d informations, de termes et d expressions propres au domaine de la mesure des débits et de la conformité aux normes utilisés dans le document. Par la suite on retrouve, distribuées respectivement dans trois sections distinctes, des informations théoriques sur le comportement et sur les effets des conditions ambiantes sur les débitmètres, les pompes et finalement les étalonnages. L étalonnage consistant en l utilisation d un débitmètre pour l ajustement du débit d une pompe. Finalement, une mise en application de cette théorie est effectuée, dans une perspective de l évaluation des erreurs et selon différents protocoles, pour des étalonnages et échantillonnages effectués dans un milieu à 0 C, à 35 C et dans une mine à 2134m (7000pi) de profondeur.

9 Mémento sur l utilisation des pompes et des débitmètres 3 Conformité aux normes Nous devons mettre en garde le lecteur contre l utilisation trop rapide d équations. Par exemple, selon ce que représentent les valeurs d exposition ou normes i.e. des doses ou des concentrations permissibles, les équations à utiliser lors du calcul des concentrations en ce qui a trait aux normes diffèreront. Ainsi, si on considère qu une norme représente une concentration devant limiter la quantité de produit ou dose, pouvant être inspirée par un individu moyen sur une période de 8 heures, est une valeur invariable selon les conditions ambiantes alors les volumes réels déterminées lors de l échantillonnage devront être ceux utilisés lors du calcul des concentrations. Par contre, si on considère qu une norme représente une concentration limite de contaminant pouvant être présente dans un environnement, les volumes utilisés lors du calcul des concentrations seront ceux rapportés dans les conditions de référence des normes. On réfère dans le présent document à la première approche comme celle des doses permissibles, parce qu elle limite la quantité de produit pouvant être inhalée par un individu sur une certaine période de temps à une quantité fixe et invariable en fonction des conditions ambiantes. La deuxième dite de concentration permissible ne limite pas la quantité de produit pouvant être inhalée par un individu. Elle permet l exposition d individus à des quantités de produit variables selon les conditions ambiantes. Une discussion de ces deux approches fait l objet de l annexe A du présent document. La conformité aux normes dans la législation du Québec est vérifiée en utilisant les volumes rapportés dans les conditions normales de température et de pression (1). Cette approche est celle dite des concentrations permissibles. Les organismes américains de NIOSH et de OSHA utilisent une approche différente où leurs valeurs d exposition, «TLVs (Threshold Limit Value)» et PELs (Personal Exposure Limits), correspondent à des doses permissibles (2) (3). Les TLVs et PELs américains correspondent à ce que nous appelons des valeurs d exposition admissibles (VEA) tandis que leurs TWAs (Time Weight Averages) sont l équivalent de nos valeurs d exposition moyenne pondérées (VEMP). Liste des abréviations et des symboles Les abréviations et symboles utilisés dans les sections suivantes sont les suivants : Cp : chaleur spécifique à pression constante debm : indiqué par le débitmètre éch : conditions d échantillonnages dites aussi actuelles ou réelles éta : conditions d étalonnage M : masse moléculaire / molaire n : nombre de molécules / moles n : utilisé en indice indique les conditions normales P : pression P debm : pression d étalonnage du débitmètre P n : pression normale Q : débit Qm : débit massique Qv : débit volumique

10 4 Mémento sur l utilisation des pompes et des débitmètres R : constante des gaz parfaits T : température absolue T n : température normale T debm : température d étalonnage du débitmètre τ: taux de transfert de chaleur T : variation de température t : durée ρ : masse volumique Masse volumique d un gaz La masse volumique représente la masse par unité de volume propre à une substance. Dans le cas d un gaz, la masse volumique peut être exprimée à l aide de la relation suivante : ρ = n M/V On peut modifier cette relation à l aide de la relation des gaz parfaits : ρ = (PV/RT) M/V car n = PV/RT ρ = PM/RT (3) Débit massique et débit volumique Le débit massique (Q m ) comme l indique ses unités représente une quantité de matière circulant par unité de temps par exemple g/sec. Le débit volumique (Q v ) de son côté correspond à un volume de matière circulant par unité de temps (cm³/sec). Les deux sont reliés par la masse volumique (ρ) du milieu: Q m = ρ Q v D après cette relation, un débit volumique constant n implique pas nécessairement un débit massique constant et inversement. La masse volumique, qui varie avec la température et la pression, peut faire varier le débit massique d une pompe à débit volumique constant comme cela se produit si on l utilise à différentes altitudes. Inversement si une pompe maintient un débit massique constant et qu on l utilise à différentes altitudes le débit volumique variera. Ces considérations d ordre technique sont importantes. Par exemple, l efficacité et le diamètre de coupure d un cyclone de 10 mm dépendent du débit volumique à travers celui-ci et non de son débit massique. Certaines des premières pompes à débit constant avaient des senseurs intégrés utilisant le débit massique pour maintenir leur débit constant. L utilisation de ces pompes à des altitudes différentes de celles à laquelle elles étaient étalonnées, pouvait donc entraîner des variations importantes du débit volumique (13). L utilisation de telles pompes avec un cyclone pouvait compromettre un échantillonnage en affectant la performance du cyclone.

11 Mémento sur l utilisation des pompes et des débitmètres 5 Notion de volumes équivalents Les équations utilisées pour calculer des volumes équivalents sont basées sur un principe simple qui consiste à déterminer le volume qu occuperait le même nombre de molécules dans des conditions différentes de température et de pression. Celui-ci est établi à partir de la relation des gaz parfaits : PV = nrt. Il est important lorsqu on parle d équivalents entre différentes conditions de s assurer que le nombre de molécules soit constant. Ainsi le volume équivalent (V éch ) à un volume V n mesuré dans les conditions normales (P n, T n ) peut être calculé pour des conditions d échantillonnage (P éch, T éch ) de la façon suivante : P éch V éch = n R T éch P éch V éch / T éch = n R P n V n = n R T n P n V n / T n = n R Ce qui implique : (P éch / T éch ) V éch = P n V n / T n Notion de débits équivalents Si on veut connaître la concentration présente dans un milieu au moment d un échantillonnage, il nous faut déterminer le plus précisément possible le volume prélevé dans ces conditions. Or, les pompes sont souvent utilisées dans des conditions de température et de pression différentes de celles dans lesquelles elles ont été étalonnées. De plus, le débit que l on connaît d une pompe est le débit mesuré, lors d un échantillonnage, à l aide d un débitmètre étalonné dans des conditions différentes. Il faut donc pouvoir établir le débit réel à partir du débit affiché par un débitmètre et être familier avec la notion de débits équivalents. Le débit équivalent (Q n ) dans des conditions normales à un certain débit (Q éch ) peut être calculé en modifiant la relation précédente pour les volumes équivalents de la façon suivante : P éch V éch / T éch = P n V n / T n P éch Q éch ( t) / T éch = P n Q n ( t) / T n P n Q n / T n = P éch Q éch / T éch Une pompe à débit volumique constant qu on aurait étalonné dans des conditions normales échantillonnerait en haute altitude un même débit volumique. Si on mesurait alors le débit d une telle pompe avec un débitmètre à fil chaud étalonné dans des conditions normales, ce dernier indiquerait un débit différent de celui que la pompe échantillonnait dans des conditions normales. Ceci est attribuable à la technique de mesure qui est affectée par le débit massique au niveau du fil chaud. À haute altitude, la densité de l air plus faible fait en sorte que le nombre de moles déplacées par la pompe sera plus faible. Ceci occasionnera ainsi un taux de transfert de chaleur

12 6 Mémento sur l utilisation des pompes et des débitmètres plus faible au niveau du fil chaud de l appareil qui sera interprété comme un débit inférieur. Si on considère que le taux de transfert de chaleur est le même, on peut écrire la relation suivante : τ TPN = τ éch n n M C p T = n éch M C p T P n Q n / T n = P éch Q éch / T éch car n n = n éch où M : Masse moléculaire τ : Taux de transfert de chaleur Cp :Chaleur spécifique à pression constante T : Variation de température Un débitmètre massique affiche donc directement le débit équivalent au débit circulant dans son élément de mesure. Le débitmètre affiché est le débit équivalent dans les conditions d étalonnage du débitmètre. Paramètres environnementaux importants Variation de la température en fonction de l élévation (altitude ou profondeur) La température de l air varie en fonction de l élévation à laquelle on se trouve. Cette variation de température dépend de plusieurs facteurs tel que l ensoleillement, la topographie, l humidité etc. Une partie de cette variation s explique par le phénomène de compression adiabatique, i.e. sans échange de chaleur, que subit l air sous le poids de la colonne d air sus-jacente. L air devient ainsi plus chaud à basse altitude et avec la profondeur (5) à cause de sa pression plus élevée. L organisme international «OACI» définit l air standard comme étant à 15 C au niveau de la mer. Cet air subit une diminution de température de 6,5 C pour chaque km d élévation jusqu à la troposphère à m, où la température atteint 56,5 C. La température au-dessus de la stratosphère est supposée être constante jusqu à une altitude de 20 km (4). On peut exprimer la variation de la température en fonction de l élévation à l aide de la formule générale suivante : T h = T a - βh où T h : température T a : température au niveau de la mer (15 C) β : taux de variation de la température ( C/km) h : élévation en km p/r au niveau de la mer Le symbole h représente l élévation i.e. l altitude ou la profondeur p/r au niveau de la mer. Lorsqu il est positif, il représente l altitude et lorsqu il est négatif la profondeur (6). Le facteur β lorsque nous sommes au-dessus du sol et dans l air est de 6,5 C/km. Ce facteur de 6,5 C/km est associé à de l air saturé d humidité tandis qu un facteur de 10 C /km devrait être utilisé pour de l air sec (16).

13 Mémento sur l utilisation des pompes et des débitmètres 7 Pour de l air sec, lorsque nous parlons de profondeur, ce facteur β est de 9,75 C/km. Si l air est humide, la relation se complique et le facteur β dépendra aussi du taux d humidité, toutefois l expression générale de la température restera la même. Dans ce cas, le coefficient β, qui est le facteur de variation de la température correspondant à 1 km d élévation, peut être calculé à partir de la relation suivante (6) : β = 9,804 (1+ W) / (1, ,84 W) où β : taux de variation de la température pour 1 km d élévation W : taux d humidité en Kg d eau/kg d air Variation de la pression avec l élévation (altitude ou profondeur) Pour une atmosphère isothermale où on néglige l élévation de la température sous l effet de la compression adiabatique, la pression peut être calculée à partir de l altitude à l aide de la relation suivante (7) : P h = P a e -gmh/rt où P h : pression au niveau h (kpa) P a : pression au niveau de la mer (101,3 kpa) M : masse moléculaire e : constante néperienne h : élévation (km) (positive si altitude et négative si profondeur) R : constante universelle des gaz T : température absolue ( K) g : constante gravitationnelle (9,8 m/sec²) On peut exprimer cette relation en fonction de la densité. L expression devient alors (4) : P h = P a e -ghρa/pa où P h : pression au niveau h (kpa) P a : pression au niveau de la mer (kpa) e : constante néperienne h : élévation (km) ρ a : densité de l air au niveau de la mer (1,225 kg/m³) g : constante gravitationnelle (9,8 m/sec²) Ces équations peuvent se compliquer lorsqu on considère les variations de température en fonction de l altitude ou de la profondeur sous l effet de la compression adiabatique subi par l air des couches inférieures sous le poids des couches supérieures. Par exemple, l expression de la pression en fonction de l élévation deviendra (4): où P h : pression à l élévation h (kpa) P h = P a (1-βh/T a ) gm/rβ

14 8 Mémento sur l utilisation des pompes et des débitmètres P a : β : T a : g : M : R : h : pression au niveau de la mer (101,3 kpa) taux de variation de la température en fonction de l altitude (6,5 K/km) température au niveau de la mer ( K) constante gravitationnelle (9,8 m/sec²) masse moléculaire de l air (0,02896 kg/mole) constante des gaz (8,314 J/mole K) élévation p/r au niveau de la mer (km) La même expression peut être utilisée pour le calcul de la pression en fonction de la profondeur. Toutefois le facteur β ne sera pas le même comme mentionné dans la section précédente. Comme pour toutes les expressions précédentes, l élévation (h) doit être négative si on désire exprimer la profondeur. Variation de la masse volumique en fonction de l élévation (altitude ou profondeur) L expression de la densité pour un gaz nous permet d écrire : ρ h = P h M/RT h Ce qui implique que : ρ a = P a M/RT a ρ h /ρ a = (P h /P a )(T a /T h ) En substituant P h par P a (1-βh/T a ) gm/rβ et T h par T a -βh dans cette dernière équation, on obtient ρ h /ρ a = (P a (1-βh/T a ) gm/rβ /P a )(T a / T a -βh) ρ h /ρ a = (1-βh/T a ) gm/rβ )(1/ 1 -βh/t a ) ρ h /ρ a = (1-βh/T a ) ρ h = ρ a (1-βh/T a ) gm/rβ 1 gm/rβ 1 où ρ h : densité au niveau h (kg/m³) β : taux de variation de la température en fonction de l altitude (6,5 K/km) h : élévation p/r au niveau de la mer T a : température au niveau de la mer ( K) g : constante gravitationnelle (9,8 m/sec²) M : masse moléculaire de l air (0,02896 kg/mole) R : constante des gaz (8,314 j/mole K) ρ a : densité de l air au niveau de la mer (1,225 kg/m³) La relation précédente est également démontrée à la page 29 de la référence (4).

15 Mémento sur l utilisation des pompes et des débitmètres 9 Le phénomène de compression adiabatique sert à définir l air neutre, stable et instable. Nous expliquons brièvement ces définitions parce qu elles servent à expliquer la forme des panaches de fumée. L air est dit neutre lorsque la température de l air ambiant est très près du gradient adiabatique sec. Ainsi, une parcelle d air qui serait déplacée dans un tel système vers le haut ou vers le bas, aura la même température que le milieu ambiant et donc la même densité. Elle n aura donc pas tendance à être accélérée ou décélérée. Par contre, une parcelle d air qui serait déplacée dans un milieu où les températures ambiantes décroissent plus rapidement que le gradient adiabatique, aura une densité supérieure à l air ambiant lorsqu elle sera déplacée vers le haut et une densité inférieure lorsqu elle sera déplacée vers le bas. Dans un tel système, une force cherchant à accélérer cette parcelle d air sera toujours présente. On dira alors que l air est instable. À l opposé, si la décroissance des températures du milieu ambiant est inférieure à celle du gradient adiabatique, la densité de la particule d air qui serait déplacée vers le haut sera inférieure à celle du milieu ambiant et supérieure lorsqu elle sera déplacée vers le bas. Une force cherchant à ramener la parcelle vers son niveau initial sera ainsi présente. Dans ces conditions on dira que l air est stable. Conditions normales et standard Les conditions standard sont définies comme étant 0 C (273 K) et 760 mm de Hg. Lorsque nous parlons de conditions normales, nous parlons de 25 C (298 K) et 760 mm de Hg. Dans l ensemble la pression normale semble faire l objet d une certaine unanimité toutefois la température normale ne fait pas l objet d un consensus. On retrouve pour cette valeur 25 C (298 K), 20 C (293 K) tandis que l air «standard» de l OACI est à 15 C au niveau de la mer. Il nous faut donc être prudent lorsque les termes T n et P n apparaissent dans une équation et lorsque nous les simplifions. On doit s assurer que ces variables représentent bien les mêmes valeurs et que, par exemple, les conditions normales d étalonnage d un débitmètre soient les mêmes que les conditions normales de température et de pression soient 25 C et 760 mm de Hg pour lesquelles nous calculons les volumes équivalents. Débitmètres et leurs équations de correction Un débitmètre est étalonné ou gradué dans des conditions précises de température et de pression. Pour connaître le débit réel circulant dans un débitmètre qu on utilise dans des conditions différentes de ses conditions d étalonnage, il est nécessaire de connaître : la température et la pression lors de la mesure les conditions d étalonnage du débitmètre le principe de fonctionnement du débitmètre Les sections suivantes décrivent sommairement les principes et les équations à utiliser propres aux débitmètres les plus utilisés en hygiène industrielle. On pourra y vérifier que le débit affiché par un débitmètre étalonné à TPN ne correspond au débit normalisé dans ces mêmes conditions que lorsque les conditions d échantillonnage ou d utilisation sont les mêmes que celles utilisées pour l étalonnage du débitmètre.

16 10 Mémento sur l utilisation des pompes et des débitmètres Débitmètre à fil chaud Un débitmètre à fil chaud utilise le phénomène de transfert de chaleur entre un corps chaud et un gaz pour quantifier un débit. Lorsqu un gaz circule au dessus d une surface chaude, un transfert de chaleur s opère entre la surface chaude et le gaz. Le taux de transfert de chaleur (τ) dépendra de la masse de produit circulant et des propriétés thermiques du gaz et des surfaces. Il peut être exprimé de la façon suivante (17) : τ = Q m C p *( T) où Q m : Débit massique τ : Taux de transfert de chaleur Cp : Chaleur spécifique à pression constante T : Variation de température Ce taux de transfert de chaleur sera proportionnel au débit massique si la chaleur spécifique du gaz et T demeure constant. Les débitmètres à fil chaud sont conçus de façon à afficher une même réponse pour un même débit massique et ce même si les conditions de température et de pression sont différentes. Pour un gaz donné, l équation précédente se résumera à celle de la conservation du débit massique pour un même taux de transfert de chaleur et une même chaleur spécifique : Q m1 = Q m2 n 1 M/t=n 2 M/t (P 1 V 1 /RT 1 )/t = (P 2 V 2 /RT 2 ) /t P 1 Q 1 /T 1 =P 2 Q 2 /T 2 Cette dernière équation résume le comportement de ces appareils. Si un débitmètre est étalonné dans des conditions P debm et T debm, il affichera des débits (Q debm ) équivalents dans ces conditions. Le débit réel obtenu pour des conditions ambiantes T et P peut être calculé avec la relation suivante : Q = (P debm /P)(T/T debm ) Q debm où Q : débit dans les conditions T et P Q debm : débit équivalent affiché par le débitmètre Si on désire un débit Q éta dans certaines conditions d étalonnage, on doit calculer le débit Q debm équivalent à ce débit dans les conditions de température et de pression d étalonnage du débitmètre à l aide de la relation des débits équivalents et ajuster la pompe à ce débit : Q éta = (P debm /P éta )(T éta/ T debm ) Q debm Débitmètre à film de savon ou burette Un débitmètre à film de savon ou une burette permet de mesurer directement le volume ou le débit. Sa lecture ne nécessite en général aucune correction. Sa précision est de l ordre de 1% pour

17 Mémento sur l utilisation des pompes et des débitmètres 11 des débits variant de 1ml/min et 1 L/min (17). Toutefois, dans des conditions où l air est très sec (< 50%) et pour de très faibles débits d air, le volume d air circulant au-dessus de la solution dans cet instrument peut être humidifiée (8). Il faut dans ce cas effectuer une correction pour le volume d eau qui s est ajouté au volume original lors de la mesure. Ceci est effectué en assumant que le gaz se saturera de vapeur d eau, et en soustrayant la pression de saturation de vapeur d eau de la pression ambiante comme le montre la relation suivante : Q éta = ((P éta -P vap )/P éta ) Q debm On peut trouver facilement ces tables de saturation dans plusieurs documents et volumes de référence (17). Débitmètre à orifice On peut utiliser un orifice pour connaître un débit en mesurant la différence de pression à ses bornes. L équation générale d un orifice a la forme suivante (9) : où Q v : débit volumique K : constante de l orifice venturi P : différence de pression à l orifice ρ g : densité du milieu gazeux Q v = K ( P / ρ g ) 0,5 Cette équation démontre la sensibilité de ce genre de débitmètre à la masse volumique de l air. Tout capteur créant une perte de charge importante affectera la masse volumique de façon significative et par conséquent le débit volumique à travers l orifice. Un débitmètre à orifice est utilisé avec une courbe d étalonnage effectuée en général dans l air et dans certaines conditions de température et de pression. Pour connaître le débit réel dans ces conditions, on utilise cette courbe et la différence de pression aux bornes de l orifice qui s exprime ainsi : Q debm = K ( P / ρ debm ) 0,5 où Q debm : débit lu sur la courbe K : constante de l orifice venturi P : différence de pression à l orifice ρ debm : densité de l air dans les conditions d étalonnage de l orifice Si on utilise un débitmètre à orifice dans des conditions différentes (P éta, Q éta, T éta ) des conditions où l orifice a été étalonné (P debm, Q debm, T debm ), on doit utiliser un artifice de calcul pour connaître le débit à partir de la courbe. Si un orifice dans des conditions d étalonnage mesure une différence de pression P, l équation générale d un orifice nous permet d écrire l équation suivante : où Q éta : débit volumique à l étalonnage Q éta = K ( P / ρ éta ) 0,5

18 12 Mémento sur l utilisation des pompes et des débitmètres K : P : ρ éta : constante de l orifice venturi différence de pression à l orifice densité du milieu gazeux Si on divise cette dernière équation par la précédente, on obtiendra, pour un même P et en simplifiant les constantes K, la relation suivante : Q éta = Q debm ( ρ debm/ ρ éta ) 0,5 où : Q : débit volumique Q debm : débit lu sur le graphique d étalonnage de l orifice à partir de P ρ debm : masse volumique dans les conditions d étalonnage de l orifice ρ éta : masse volumique au site d étalonnage On peut donc lire le débit Q debm sur la courbe d étalonnage de l orifice à l aide de la différence de pression et multiplier ce débit par la racine carrée du rapport des densités pour connaître le débit réel. Le rapport des densités peut être calculé directement à partir des températures et des pressions normale et d étalonnage. ρ debm / ρ éta = P debm T éta / P éta T debm Si on remplace la densité et Q debm par leur équation respective dans la dernière expression, on obtient : Q éta = (P debm T éta / P éta T debm ) 0,5 K ( P / ρ debm ) 0,5 Q éta = K { P (P debm T éta / P éta T debm )/ ρ debm } 0,5 Q éta = K ( P 1 / ρ debm ) 0,5 où P 1 = P (ρ debm /ρ éta ) On peut donc également utiliser la courbe d étalonnage pour connaître le débit dans nos conditions d étalonnage en multipliant la différence de pression lue à l orifice par le rapport des densités et en lisant le débit correspondant à ce débit sur la courbe. En résumé, il existe deux façons équivalentes de déterminer le débit, dans des conditions autres que celles de l étalonnage de l orifice, à partir de la courbe d étalonnage. Il faut soit multiplier la différence de pression par le facteur ρ debm /ρ éta et ensuite lire le débit correspondant sur la courbe ou multiplier le débit trouvé directement à l aide de la différence de pression et de la courbe par la racine carrée du rapport des masse volumiques. Rotamètres Les rotamètres sont de loin les appareils de mesure du débit les plus utilisés. Lorsqu on assume un cadre d utilisation normale de température comme pour les cas d hygiène industrielle, la pression est le paramètre le plus significatif affectant un rotamètre. Les corrections sur la lecture d un rotamètre sont basées sur les variations de la masse volumique du gaz ou de l air avec lequel

19 Mémento sur l utilisation des pompes et des débitmètres 13 il est utilisé et occasionnées par les variations significatives de température de pression et d humidité. Un rotamètre est en fait un orifice de section annulaire variable dans lequel on a placé une masse ou capsule qui peut se déplacer jusqu à un point d équilibre où son poids est équilibré par la poussée du fluide y circulant. Dans le cas d un orifice traditionnel, l aire de l orifice est constante et la perte de charge à ses bornes varie en fonction du débit. Pour un rotamètre, l inverse se produit, l aire de l orifice change en fonction du débit et la perte de pression aux bornes du rotamètre demeure constante (9). La perte de charge occasionnée par un rotamètre est très faible et demeure constante. D après notre expérience, elle peut être de 1 ou 2 psi. En pratique, on désire surtout déterminer le débit qui correspond à une position sur l échelle du rotamètre lorsque celui-ci a été gradué à une altitude et qu il est utilisé à une autre. Pour atteindre ce but, on peut se servir de l équation suivante qui décrit le comportement d un rotamètre (10): Q v =C r A 0 (2gV f (ρ f ρ g) /ρ g A f ) 0,5 où Q v : débit volumique C r : coefficient de décharge (fonction du nombre de Reynolds et de la viscosité ) A 0 : aire de l anneau entre la paroi et la capsule à la position de la capsule g : constante gravitationnelle V f : volume de la capsule ρ g : densité du milieu gazeux ρf : densité de la capsule A f : aire de la capsule D après cette équation, le débit d un rotamètre est proportionnel à la racine carrée de l inverse de la densité du milieu gazeux. On peut transformer cette relation pour obtenir : Q v =C(Dt 2 -Df 2 )/Df){πg/2} 0,5 (V f (ρ f ρ g) /ρ g ) 0,5 où Q v : débit volumique C r : coefficient de décharge g : constante gravitationnelle Dt : diamètre du tube Df : diamètre de la capsule V f : volume de la capsule ρ g : masse volumique du milieu gazeux ρf : masse volumique de la capsule Dans cette équation du débit volumique les termes C, g, D f, V f, ρ f et π sont constants pour un rotamètre donné. On peut donc simplifier l équation du débit volumique de la façon suivante en incluant ces termes dans une nouvelle constante comme l on fait Knowlton et Caplan (11) : Q=K (Dt 2 -Df 2 )((ρ f ρ g) /ρ g) 0,5

20 14 Mémento sur l utilisation des pompes et des débitmètres Comme la masse volumique du fluide est beaucoup plus petite que la densité de la capsule, on peut simplifier davantage cette relation. Q = K 1 (Dt 2 -Df 2 )(1/ρ g ) 0,5 Le terme (Dt 2 -Df 2 ) dépend de la position de la capsule dans le rotamètre et donc directement de l échelle de lecture du rotamètre. On peut substituer ce terme par un terme R correspondant à l échelle de lecture pour obtenir l équation : ou inversement Q=K 1 R (1/ρ g ) 0,5 R = K 2 Q (ρ g ) 0,5 Ces relations démontrent que la position de la capsule dans le rotamètre dépend directement de la racine carrée de la masse volumique du fluide ou du gaz circulant à l intérieur. Cette relation est à la base des corrections à effectuer lorsqu on utilise un rotamètre à une altitude différente de celle à laquelle il a été étalonné. Que le fluide ou le gaz soit différent, ou que ce soit le même fluide ou le même gaz mais avec une masse volumique différente la position de la capsule dépendra de cette masse volumique. On peut traiter un gaz à une altitude différente comme étant un gaz différent ayant une masse volumique différente. Facteurs de correction pour le rotamètre Supposons un rotamètre dont l échelle sur le tube fut tracée dans certaines conditions de température et de pression (P debm,t debm ). Le débit indiqué par ce rotamètre (Q debm ) dans ces conditions sera par conséquent exact et correspondra à celui lu sur l échelle. Ce débit obéira à la relation suivante : Q debm =K 1 R debm (1/ρ debm ) 0,5 Si on utilise le même rotamètre dans des conditions différentes (P éta,t éta ). Le débit Q éta obéira à la relation suivante : Q éta =K 1 Ra (1/ρ éta ) 0,5 La position R a correspond à la position R debm indiquée ou gravée sur le rotamètre : R a = R debm Q éta (ρ éta ) 0,5 =K 1 Ra=K 1 R debm =Q debm (ρ debm ) 0,5 Q éta =Q debm (ρ debm /ρ éta ) 0,5 Cette équation montre que lorsque la masse volumique ambiante est plus faible que la masse volumique à laquelle le rotamètre fut étalonné : le débit actuel ou ambiant sera plus élevé que celui indiqué par l échelle gravée sur le rotamètre. Le débit indiqué sur le rotamètre ne

21 Mémento sur l utilisation des pompes et des débitmètres 15 correspond au débit réel que lorsqu il est utilisé dans les conditions de son étalonnage qui en général sont les conditions normales ou standard de température et de pression. On peut transformer la dernière équation en y remplaçant les masses volumiques par leur expression équivalente. On obtient alors : Q éta =Q debm ((MP debm /RT debm )/(MP éta /RT éta) ) 0,5 car ρ debm =MP debm /RT debm et ρ éta =MP éta /RT éta Pour obtenir finalement : Q éta =Q debm (P debm T éta /P éta T debm ) 0,5 où Q éta : débit à l étalonnage P éta : pression d étalonnage ou ambiante T éta : température d étalonnage ou ambiante Q debm : débit indiqué sur le rotamètre P debm : pression d étalonnage du rotamètre T debm : température d étalonnage du rotamètre M : masse moléculaire La relation du débit équivalent nous permet de calculer le débit équivalent à ce débit dans les conditions normales de température et de pression : Q n = Q éta (P éta /P n )(T n /T éta ) Si on remplace Q éta dans cette dernière équation par l équation de Q éta propre au rotamètre, on obtient la relation suivante qui permet d évaluer directement le débit dans des conditions normales ou standard à partir du débit indiqué sur l échelle du rotamètre (5) : Q n = (P éta /P n )(T n /T éta ) Q debm (P debm T éta /P éta T debm ) 0,5 où Q debm : débit tel que mesuré par un débitmètre de référence P éta : pression absolue ambiante T éta : température absolue ambiante P debm : pression d étalonnage du rotamètre T debm : température d étalonnage du rotamètre Q n : débit équivalent dans les conditions normales P n : pression normale d étalonnage du rotamètre T n : température normale d étalonnage du rotamètre Si les conditions d étalonnage du rotamètre (P debm,t debm ) correspondent aux conditions normales (P n,t n ), l équation se simplifie de la façon suivante : Q n= Q debm {(P éta /P n )(T n/ T éta )} 0,5 où Q debm : débit tel que mesuré par un débitmètre de référence P éta : pression absolue ambiante T éta : température absolue ambiante Q n : débit équivalent dans les conditions normales

22 16 Mémento sur l utilisation des pompes et des débitmètres P n : T n : pression normale d étalonnage du rotamètre température normale d étalonnage du rotamètre Cette équation ne peut être utilisée que si les conditions normales d étalonnage du rotamètre sont les mêmes que les conditions normales dans lesquelles on veut connaître le débit normalisé (Q n ). Lorsque les conditions normales sont différentes des conditions d étalonnage du rotamètre, il faut employer les équations individuelles. Par exemple, si on utilise un rotamètre étalonné dans des conditions normales (760 mm de Hg et 25 C) pour mesurer un débit d échantillonnage à une pression de 625 mm de Hg mais à une même température, la différence entre le débit réel d échantillonnage et le débit normalisé ou lu sur le débitmètre serait de : Q éch =Q debm (P debm T éch /P éch T debm ) 0,5 Q éch = Q debm {(P debm /P éch )} 0,5 Q éch = Q debm {(760/625)} 0,5 Q éch = Q debm {1,103} où Q éch : débit réel d échantillonnage Q debm : débit lu sur le rotamètre et étalonné aux conditions normales Le débit d échantillonnage est donc plus élevé que le débit indiqué. Ceci s explique par le fait qu un débit d air plus élevé d air de masse volumique plus faible est nécessaire pour maintenir à un même point de l échelle la capsule d un rotamètre qui a été étalonnée avec de l air plus dense. Par contre, le débit équivalent rapporté aux conditions normales serait : Pompes et leurs équations Q n= Q debm {(P éch /P n )(T n/ T éch )} 0,5 Q n = Q debm {(P éch /P n )} 0,5 Q n = Q debm {(625/760)} 0,5 Q n = Q debm {0,907} Pompes Comme mentionné précédemment, une détermination précise du volume échantillonné est essentielle au calcul de la concentration ambiante d un contaminant dans l environnement ou dans un milieu de travail. Le choix de la pompe d échantillonnage constitue donc une étape importante d un échantillonnage. Il existe une multitude de pompes disponibles commercialement qui peuvent essentiellement être classifiées en trois catégories :

23 Mémento sur l utilisation des pompes et des débitmètres 17 haut-débit ( 1 à 4 L/min) bas-débit (1 à 200 ml/min) multi-débit (5 ml/min à 4 L/min) Le débit d une pompe peut être affecté par une multitude de facteurs par exemple une perte de charge importante créée par le colmatage d un filtre placé en amont ou la charge de sa pile. Une des plus grandes qualités d une pompe est sa capacité à maintenir un débit constant sous l effet d un changement de conditions. C est à ce niveau que se sont concentrés, au cours des dernières décennies, les efforts des différents manufacturiers visant à améliorer leurs pompes. Les pompes qui existent présentement et qui sont destinées à l échantillonnage personnel sont dites à débit constant. Avant le développement de ces pompes, il était d usage courant en hygiène industrielle d ajuster périodiquement le débit des pompes à haut débit durant les échantillonnages à l aide du rotamètre fixé sur les pompes. Cette pratique pouvait conduire à des erreurs importantes (12). Les pompes personnelles, i.e. pouvant être portées par un travailleur, sont munies de système de compensation qui visent à maintenir leur débit constant lors des échantillonnages. Ces systèmes de compensation sont plus ou moins performants et utilisent différentes techniques. Parmi ces techniques, on peut retrouver des fils chauds, des orifices, des systèmes de maintien de la vitesse de rotation du moteur etc. Les différences observées entre le comportement respectif de ces différentes pompes sont attribuables à la technique utilisée pour maintenir leur débit constant. Une pompe utilisant un fil chauffant sera dite à débit massique constant, celle utilisant un système de contrôle de la vitesse sera à débit volumique constant tandis que celle utilisant un orifice sera dite mixte. Il est possible de déterminer théoriquement le comportement de ces pompes. Toutefois les pompes les plus courantes maintenant sont dites aussi mixtes. Elles n utilisent pas un orifice pour maintenir leur débit constant mais un circuit électronique qui tend à maintenir fixe le courant d alimentation du moteur de la pompe. Les équations théoriques décrivant le comportement de ces pompes en fonction de la température et de la pression ambiante ne sont pas disponibles. Il est donc impossible de prévoir l effet des conditions ambiantes sur ces pompes. Pour tous ces cas, où il est impossible de décrire théoriquement le comportement des pompes, l étalonnage de la pompe doit être effectué sur le site d échantillonnage. Pompe à débit volumique constant Lorsqu une pompe est dite à débit volumique constant, le volume par unité de temps échantillonné par cette pompe demeure constant. Lorsque la pompe est utilisée à des altitudes ou des températures différentes, son débit volumique restera constant même si la densité de l air qu elle échantillonne varie. Si on désire ajuster un débit de 2L/min sur une pompe à débit volumique constant, il suffit d ajuster le débit de cette pompe au débit désiré à l aide d un instrument adéquat. Q éta = Q éch Par exemple si on utilise un débitmètre à film de savon telle qu une burette graduée, le débit de la pompe peut être ajusté directement puisque ce type de débitmètre mesure directement les volumes. Le débit à différentes altitudes restera le même puisque la pompe est à débit volumique constant.

24 18 Mémento sur l utilisation des pompes et des débitmètres Par contre, si on utilise un débitmètre à fil chaud étalonné dans les conditions normales et, qu on désire obtenir un débit d échantillonnage ( Q éch ) dans certaines conditions ambiantes, il faut être prudent et d abord calculer pour les conditions d étalonnage, le débit (Q debm ) équivalent au débit Q éch et faire correspondre ce débit avec celui qu affichera le débitmètre à fil chaud lors de l étalonnage de la pompe. Q debm = ( P éta / T éta ) (T n / P n ) Q éch Si l étalonnage est effectué dans des conditions d échantillonnage alors : Q debm = ( P éch / T éch ) (T n / P n ) Q éch Pompe à débit massique constant Lorsqu une pompe est à débit massique constant, la masse de produit par unité de temps qui traverse la pompe demeure constante. Qm éch = Qm éta ρ éch Q éch = ρ éta Q éta ρ éch V éch t = ρ éta V éta t ρ éch V éch = ρ éta V éta V éch = ρ éta V éta / ρ éch Si on substitue la densité par son équivalent dans cette dernière équation, on obtiendra : V éch = ρ éta V éta / ρ éch V éch = (P éta Μ /RT éta )V éta / (P éch Μ /RT éch ) P éch V éch /T éch =P éta V éta T éta Donc P éch Q éch /T éch =P éta Q éta / T éta Ces équations sont propres à la conservation du débit massique et aux pompes dites à débit massique constant. Cette relation est similaire à celle des débits équivalents. Pompe mixte Les orifices sont utilisés quelquefois avec des pompes pour maintenir leur débit constant. Ces orifices peuvent être des plaques trouées ou des orifices critiques. Orifice On peut utiliser un orifice quelconque et utiliser la différence de pression à ses bornes pour maintenir un débit constant. Théoriquement, l équation générale d un orifice donné a la forme suivante (9) :

25 Mémento sur l utilisation des pompes et des débitmètres 19 où Q v : débit volumique K : constante de l orifice venturi P : différence de pression à l orifice densité du milieu gazeux ρ g : Q v = K ( P / ρ g ) 0,5 Si la différence de pression ( P) à travers l orifice est maintenue constante, on obtient la relation suivante : Q v (ρ g ) 0,5 = cte Cette équation peut être réécrite de la façon suivante (13) : V éch = V éta ( ρ éta /ρ éch ) 0,5 où : V éta : V éch : ρ éta : ρ éch : débit volumique dans les conditions d étalonnage débit volumique dans les conditions d échantillonnage densité du fluide dans les conditions d étalonnage densité du fluide dans les conditions d échantillonnage Il est à remarquer que cette équation diffère de celle exprimant la conservation du débit massique. Une pompe utilisant un orifice pour contrôler le débit n est ni à débit massique constant ni à débit volumique constant. Cette équation est propre aux orifices mais pourrait servir à expliquer également le comportement d un rotamètre qui est en fait un orifice de section annulaire variable. Orifice critique Lorsqu un orifice critique est utilisé pour maintenir un débit constant, il ne fournit qu une régularisation partielle du débit massique. Pour opérer en régime critique et maintenir un débit constant, la pression en aval de l orifice doit être moins de 0,53 fois celle en amont et l aire de la section de l orifice par rapport à celle du tube en amont doit être 25 fois plus petite. Le débit massique critique à travers un orifice critique est décrit mathématiquement (9)(14) par : Q m crit = 0,398 C A P up /(T up ) 1/2 où Q m crit : débit massique (g/sec) C : coefficient de décharge de l orifice (sans unité) A : aire de l orifice à la restriction ou au rétrécissement (throat) (cm²) P up : pression absolue à l amont de l orifice (g / cm² ) T up : température absolue en amont de l orifice ( K) Q v = Q m crit / ρ up Q v = {0,398 C A P up /(T up ) 1/2 }/ ρ up Q v = 0,398 C A R (T up ) 1/2 /M car ρ up = P up M/RT up

26 20 Mémento sur l utilisation des pompes et des débitmètres Le débit volumique et le débit massique d un orifice demeureront constants à condition que son coefficient de décharge, que la température et que la pression en amont demeurent constantes. Par contre, si la température en amont et le coefficient de décharge demeurent constant et que la pression en amont varie, le débit volumique sera conservé mais le débit massique à travers l orifice variera. Par exemple, si un orifice critique est placé entre un filtre et une pompe, le débit massique à travers le filtre diminuera lorsque la perte de charge à travers ce dernier augmentera par colmatage et parce que l augmentation de la perte de charge à travers le filtre occasionnera une diminution de la pression en amont de l orifice soit P up. Certains orifices critiques, fabriqués à partir de seringue hypodermique ou de pipette ont des coefficients de décharge qui varient en fonction de la pression en amont (P up ) : ce qui réduit leur capacité à maintenir leur débit massique et leur débit volumique constant (14). Étalonnage et ajustement du débit des pompes Un étalonnage peut être effectué en laboratoire ou dans un milieu dont les conditions d étalonnage sont différentes de celles dans lesquelles la pompe sera utilisée. De plus, il sera souvent effectué avec un débitmètre étalonné dans des conditions différentes de celles du milieu ambiant. Le débit réel aspiré par une pompe lorsqu elle est utilisée lors de l échantillonnage peut donc être très différent de celui de l étalonnage. L étalonnage doit tenir compte de ces facteurs et être effectué de façon à obtenir le débit désiré dans les conditions d échantillonnage. Conditions d étalonnage : Q éta : débit tel que mesuré par un débitmètre de référence P éta : pression absolue à l étalonnage T éta : température absolue à l étalonnage n éta : nombre de molécules dans le volume de mesure à l étalonnage Conditions d échantillonnage: Q éch : débit désiré dans les conditions d échantillonnage P éch : pression absolue dans les conditions d échantillonnage T éch : température absolue dans les conditions d échantillonnage n éch : nombre de molécules dans le volume de mesure à l échantillonnage Inversement, on mesure souvent sur les sites d échantillonnage des débits avec un débitmètre, étalonné dans des conditions différentes de celles du milieu ambiant. Il faut donc pouvoir à partir des débits lus par les débitmètres pouvoir déterminer les débits réels d échantillonnage. Une des premières étapes du processus d étalonnage consiste à s interroger sur la nature des corrections à appliquer qui dépendent de la nature de la pompe et des instruments de mesure utilisés. Par exemple, si une pompe est à débit volumique constant, il est clair que son débit ne changera pas et ne nécessitera pas de correction. Toutefois si ce débit est mesuré à l aide d un débitmètre massique, une correction devra être appliquée à la lecture de ce dernier, afin de connaître le débit réel dans les conditions d échantillonnage.